研究示意圖。圖片來源：《自然·神經(jīng)科學(xué)》
科技日報(bào)記者?張夢然
英國《自然·神經(jīng)科學(xué)》發(fā)表的一篇論文，描述了一種非侵入性的語言解碼器，可通過功能性磁共振（fMRI）數(shù)據(jù)，重建感知到或想象出的語言。
過去的語音解碼器被用于侵入性神經(jīng)外科手術(shù)后記錄神經(jīng)活動，這限制了它們的用途。其他使用非侵入性腦活動記錄的解碼器限制在解碼單個(gè)詞匯或短語，還不清楚此類解碼器是否可用于連續(xù)的自然語言。
美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校研究人員開發(fā)了一個(gè)解碼器，可通過來自fMRI數(shù)據(jù)獲得的腦模式重建連續(xù)語言。他們記錄了3名參與者傾聽16小時(shí)敘事故事的fMRI數(shù)據(jù)，以訓(xùn)練模型在腦活動和語義特征之間進(jìn)行映射，捕捉特定詞組含義和相關(guān)的大腦響應(yīng)。這一解碼器模型隨后測試了參與者聽新故事的腦響應(yīng)，這些故事沒有用在初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中。使用這一腦活動，解碼器可生成詞匯序列，捕捉到新故事的含義，還生成了一些精確的故事詞匯和短語。他們發(fā)現(xiàn)，解碼器可從大多數(shù)已知處理語言的腦區(qū)和網(wǎng)絡(luò)的活動中推斷連續(xù)語言。
這一解碼器還可通過fMRI數(shù)據(jù)預(yù)測某個(gè)參與者想象的故事的含義，或觀看一部無聲電影的內(nèi)容。當(dāng)一名參與者主動聽一個(gè)故事，忽略其他同時(shí)播放的故事，解碼器可識別出那個(gè)被主動聽的故事的含義。
團(tuán)隊(duì)對解碼器作了隱私分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)它基于一名參與者的fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，對預(yù)測另一名參與者數(shù)據(jù)的語義內(nèi)容預(yù)測表現(xiàn)不佳。他們總結(jié)說，參與者的合作在訓(xùn)練和應(yīng)用這些非侵入性解碼器中非常關(guān)鍵，而未來此類技術(shù)的發(fā)展，亦需要政策保護(hù)心理隱私。